Տեխնիկական կերամիկան ունի բարձր մեխանիկական ուժ, կարծրություն, մաշվածության դիմադրություն, ջերմակայունություն և ցածր խտություն: Հաղորդունակության առումով այն հիանալի էլեկտրական և ջերմամեկուսիչ նյութ է։
Ջերմային ցնցումից հետո, որն իրենից ներկայացնում է արագ տաքացում, որը հանգեցնում է կերամիկայի ընդլայնմանը, կերամիկան կարող է դիմակայել ջերմաստիճանի հանկարծակի փոփոխություններին՝ առանց ճաքելու, կոտրվելու կամ կորցնելու իր մեխանիկական ուժը:
Ջերմային ցնցումը, որը նաև հայտնի է որպես «ջերմային փլուզում», ցանկացած պինդ նյութի քայքայումն է, որն առաջանում է ջերմաստիճանի հանկարծակի փոփոխության հետևանքով։ Ջերմաստիճանի փոփոխությունը կարող է լինել բացասական կամ դրական, բայց այն պետք է զգալի լինի երկու դեպքում էլ:
Մեխանիկական սթրեսները ձևավորվում են նյութի արտաքին (կեղև) և ներքին (միջուկ) միջև, քանի որ այն արտաքինից ավելի արագ է տաքանում կամ սառչում, քան ներսից:
Նյութը անուղղելիորեն վնասվում է, երբ ջերմաստիճանի տարբերությունը գերազանցում է որոշակի շեմը։ Հետևյալ գործոնները ազդում են այս կրիտիկական ջերմաստիճանի արժեքի վրա.
Գծային ջերմային ընդարձակման գործակից
Ջերմային ջերմահաղորդություն
Պուասոնի հարաբերակցությունը
Էլաստիկ մոդուլ
Սրանցից մեկը կամ մի քանիսը փոխելը հաճախ կարող է բարելավել կատարողականությունը, բայց ինչպես բոլոր կերամիկական կիրառությունները, ջերմային ցնցումը հավասարման միայն մի մասն է, և ցանկացած փոփոխություն պետք է դիտարկել բոլոր կատարողական պահանջների համատեքստում:
Ցանկացած կերամիկական արտադրանք նախագծելիս կարևոր է հաշվի առնել ընդհանուր պահանջը և հաճախ գտնել լավագույն գործունակ փոխզիջումը:
Ջերմային ցնցումը հաճախ բարձր ջերմաստիճանի կիրառման ժամանակ ձախողման հիմնական պատճառն է: Այն բաղկացած է երեք բաղադրիչներից՝ ջերմային ընդլայնում, ջերմահաղորդություն և ամրություն։ Ջերմաստիճանի արագ փոփոխությունները՝ և՛ վերև, և՛ ներքև, առաջացնում են ջերմաստիճանի տարբերություններ մասի ներսում, ինչը նման է ճաքին, որն առաջանում է սառույցի խորանարդը տաք ապակու հետ քսելու հետևանքով: Տարբեր ընդարձակման և կծկման պատճառով շարժումը հանգեցնում է ճաքերի և ձախողման:
Ջերմային ցնցումների խնդրի պարզ լուծումներ չկան, սակայն կարող են օգտակար լինել հետևյալ առաջարկությունները.
Ընտրեք նյութի դասակարգ, որն ունի որոշակի բնորոշ ջերմային ցնցումների բնութագրեր, բայց համապատասխանում է կիրառման պահանջներին: Սիլիցիումի կարբիդները ակնառու են: Ալյումինի վրա հիմնված արտադրանքը ավելի քիչ ցանկալի է, բայց դրանք կարող են բարելավվել պատշաճ դիզայնով: Ծակոտկեն արտադրանքները հիմնականում ավելի լավն են, քան անթափանցները, քանի որ դրանք կարող են դիմակայել ավելի մեծ ջերմաստիճանի փոփոխություններին:
Բարակ պատերով ապրանքները գերազանցում են հաստ պատերով արտադրանքներին: Բացի այդ, խուսափեք մեծ հաստության անցումներից ամբողջ մասում: Սեկցիոն մասերը կարող են նախընտրելի լինել, քանի որ դրանք ունեն ավելի քիչ զանգված և նախապես ճեղքված դիզայն, որը նվազեցնում է սթրեսը:
Խուսափեք սուր անկյուններից, քանի որ դրանք ճաքերի առաջացման հիմնական վայրերն են: Խուսափեք կերամիկայի վրա լարվածություն դնելուց: Մասերը կարող են նախագծվել այնպես, որ նախապես լարվեն, որպեսզի օգնեն մեղմել այս խնդիրը: Քննեք կիրառման գործընթացը՝ տեսնելու համար, թե արդյոք հնարավոր է ապահովել ավելի աստիճանական ջերմաստիճանի փոփոխություն, օրինակ՝ կերամիկայի նախապես տաքացնելով կամ ջերմաստիճանի փոփոխության արագության դանդաղեցմամբ: